EP0206134A2 - Verfahren und Vorrichtung zur kontinuierlichen Herstellung von Halbzeug aus faserverstärkten Kunststoffen - Google Patents

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EP0206134A2
EP0206134A2 EP86107995A EP86107995A EP0206134A2 EP 0206134 A2 EP0206134 A2 EP 0206134A2 EP 86107995 A EP86107995 A EP 86107995A EP 86107995 A EP86107995 A EP 86107995A EP 0206134 A2 EP0206134 A2 EP 0206134A2
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EP
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impregnation
plastic
chamber
impregnated
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Heinz Dr. Gehrig
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BASF SE
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29B—PREPARATION OR PRETREATMENT OF THE MATERIAL TO BE SHAPED; MAKING GRANULES OR PREFORMS; RECOVERY OF PLASTICS OR OTHER CONSTITUENTS OF WASTE MATERIAL CONTAINING PLASTICS
    • B29B15/00—Pretreatment of the material to be shaped, not covered by groups B29B7/00 - B29B13/00
    • B29B15/08—Pretreatment of the material to be shaped, not covered by groups B29B7/00 - B29B13/00 of reinforcements or fillers
    • B29B15/10—Coating or impregnating independently of the moulding or shaping step
    • B29B15/12—Coating or impregnating independently of the moulding or shaping step of reinforcements of indefinite length
    • B29B15/122—Coating or impregnating independently of the moulding or shaping step of reinforcements of indefinite length with a matrix in liquid form, e.g. as melt, solution or latex
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C70/00—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts
    • B29C70/04—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts comprising reinforcements only, e.g. self-reinforcing plastics
    • B29C70/28—Shaping operations therefor
    • B29C70/40—Shaping or impregnating by compression not applied
    • B29C70/50—Shaping or impregnating by compression not applied for producing articles of indefinite length, e.g. prepregs, sheet moulding compounds [SMC] or cross moulding compounds [XMC]
    • B29C70/52—Pultrusion, i.e. forming and compressing by continuously pulling through a die
    • B29C70/523—Pultrusion, i.e. forming and compressing by continuously pulling through a die and impregnating the reinforcement in the die

Definitions

  • the invention relates to a method according to the preamble of claim 1 and to an apparatus for performing the method.
  • curable materials e.g. to combine unsaturated polyester, melamine, phenolic and the like with fibers in various forms.
  • the fiber materials in question are impregnated with the precondensates of such products in an impregnation bath, which is possible without great difficulty due to the low viscosity of such settings.
  • the disadvantage of the combination of fibers with curable substances is that on the one hand a relatively long impregnation time is required and on the other hand the dosing accuracy of the curable substances is often inadequate, since these are partly pushed out of the fiber material again when the fiber material is passed over rollers.
  • thermoplastics The combination of fibers with thermoplastics is also known. However, this is usually not an impregnation, but only a surface coating of fabrics, nonwovens and the like. Above all, the textile character, i.e. the textile suppleness of such semi-finished products, should be preserved. In exceptional cases, impregnation is also carried out, e.g. with pastes, solutions or dispersions. In these processes, however, it is always necessary to remove solvent or, in the case of plastic dispersions, water. This means that the complex drying process results in an accumulation of the plastic in the surface of the semi-finished products. The impregnation is not homogeneous. Air inclusions in the semi-finished products can only be prevented with great effort, if at all.
  • plastics that can be crosslinked by free radicals such as e.g. unsaturated polyester resins, unsaturated and saturated acrylic resins, modified epoxy resins, modified polyurethane resins or mixtures of these resins.
  • unsaturated polyester resins unsaturated and saturated acrylic resins
  • modified epoxy resins modified polyurethane resins
  • mixtures of these resins with copolymerizable unsaturated monomers can be used with success.
  • Suitable thermoplastics are, for example, olefin polymers, such as polyethylene or polypropylene; Styrene polymers, such as polystyrene or copolymers of styrene with up to 50% by weight of acrylonitrile, a-methylstyrene, maleic anhydride, methyl methacrylate, and rubber-modified styrene polymers, preferably those which contain 2 to 25% by weight of a butadiene rubber; Polymers containing chlorine, such as polyvinyl chloride, polyvinylidene chloride or chlorinated polyolefins; Polyamides, polymethyl methacrylate, polyesters from terephthalic acid and saturated diols, polycarbonate and mixtures of these polymers.
  • olefin polymers such as polyethylene or polypropylene
  • Styrene polymers such as polystyrene or copolymers of styrene with up to 50% by weight of acrylonitrile
  • plastics can contain the usual additives, such as fillers, pigments, dyes, antistatic agents, stabilizers, flame retardants or lubricants.
  • Their viscosity is generally 1 to 100 Pa.s.
  • the fiber materials are strand-like or ribbon-like structures made of natural and synthetic organic fibers, such as aramid, polyamide, polyester, polyacrylonitrile, polyvinyl chloride, polyvinyl alcohol, cotton, hemp fibers and the like, as well as inorganic fibers, for example gas fibers, carbon fibers, etc considered.
  • glass fibers, carbon fibers, polyester fibers and polyvinyl alcohol fibers are particularly preferred.
  • these fibers can be in the form of a chamois, a roving, in the form of bound staple fibers or in the form of a woven, knitted or non-woven fabric.
  • Plastic-coated binders Glass fibers are treated with customary sizes, which contain, for example, an adhesion promoter based on silane or chrome.
  • the fiber material is removed from supply rolls and passed through an impregnation zone.
  • the pumpable consistency of the plastic is circulated in a cycle, this cycle including the impregnation zone.
  • the return ratio defined as the reflux quantity to the delivery quantity, can be between 0.01 and 0.9, preferably between 0.1 and 0.5.
  • the essential feature of the invention is that the flowable plastic is brought to pressures of about 0.1 to about 10 bar, which is then converted into speed, the plastic being usually introduced into the impregnation section in several partial streams and there essentially vertically is applied to the fiber material to be impregnated.
  • the soaked fiber material is calibrated in an appropriate facility. This is designed so that when the impregnated reinforcing material passes through, a pressure builds up in front of a nozzle-like constriction, which serves to ensure optimal impregnation and ventilation and pushes the excess plastic out of the inlet opening or a drainage nozzle attached to the side of the calibration device.
  • the cross-sectional dimensions of the impregnated fiber material depend on the cross-section of the calibration device and on the type of reinforcement material and the plastic used.
  • the impregnated fiber material can either be processed immediately or rolled up and stored as a semi-finished product.
  • the further processing is usually carried out according to the known winding processes.
  • High-strength finished parts such as pressure vessels, drive and crankshafts, connecting rods, springs and other machine elements can be produced in particular from the strand-like or band-shaped reinforcing materials impregnated according to the invention.
  • the fiber material impregnated with highly viscous, filled plastic batches can, according to a further feature of the invention, be wound up immediately after the impregnation and calibration process and the bobbins cut into segments.
  • a fiber-reinforced mass is obtained which is suitable for pressing, spraying and injection molding.
  • This mass contains practically no air pockets, is easy to handle and very economical to process (extensive automation is possible).
  • the molded parts produced in this way are characterized by comparatively high mechanical data and good surface quality.
  • the cut bobbins of the fiber material impregnated with highly viscous plastic paste can optionally also be made into larger ones before further processing by means of spraying or pressing, e.g. cylindrical containers are preformed.
  • this device for the lower range of the specified viscosities consists of a reservoir for the flowable plastic and an impregnation chamber which is connected to the reservoir via a feed line containing a pump and a return line.
  • the impregnation chamber has a plurality of nozzles and overflow channels, each of which is attached in the region of a secondary chamber, of which one secondary chamber connects to the feed line and the other secondary chamber connects to the return line.
  • the device can advantageously be designed as specified in claims 4 to 6.
  • a very rapid impregnation of the fiber material is ensured. Due to the parallel flow of the plastic between the secondary chambers to the conveying direction of the fiber material, feed forces act on the fiber material, so that the pulling force required for transporting the impregnated fiber material can be kept very small.
  • the flowable plastic is led directly in the cross flow to the direction of the reinforcing material, with the omission of the secondary chambers.
  • the device essentially consists of a housing (2) in which a channel-shaped impregnation chamber (3) is formed, the end openings (4) and (5) of which are at least approximately matched to the cross section of the fiber material.
  • the fiber material is drawn off from a supply roll (1).
  • Several, diametrically opposed and mutually offset nozzles (6) lead into the impregnation chamber (3). All nozzles are located in the area of a secondary chamber (7), which is connected to the storage container (12) via a feed line (10).
  • a further secondary chamber is designated, which has several overflow channels 8 and is also connected to the reservoir (12) by a return line (11).
  • the storage container (12) for the plastic is generally provided with a heating jacket (13). An agitator is indicated. With the help of a pump (14), the plastic is conveyed through the feed line (10) under pressure into the secondary chamber (7), from which it then hits the fiber material in the impregnation chamber (3) in the form of jets at high speed and with a corresponding pulse . As a result, the fiber material is broken up and soaked.
  • the direction of flow of the plastic and the direction of conveyance of the fiber material are the same. A flow direction of the plastic in the direction opposite to the conveying direction of the fiber material is conceivable.
  • the fiber material soaked in plastic is calibrated after leaving the impregnation chamber (3).
  • plastic and fiber material are brought into a desired cross-sectional configuration, excess plastic is stripped off and returned to the circuit via line (16).
  • a heating or. Cooling device (17) is provided, in which the plastic is solidified by radiant heat or converted into a solid state by cooling. This produces a semi-finished product, which can then be sent for further processing or wound up on a roll (18).

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Abstract

Zur kontinuierlichen Herstellung von Halbzeug aus faserverstärkten Kunststoffen wird Fasermaterial unter Druck mit fließfähigem Kunststoff getränkt und das getränkte Fasermaterial anschließend kalibriert. Der Kunststoff wird dabei in einem Kreislauf, welcher einen Vorratsbehälter (12) und eine Tränkkammer - (3) umfaßt, umgewälzt. In der Tränkkammerwand sind i.a. mehrere Düsen (6) vorgesehen, durch die der Kunststoff in mehreren Teilströmen unter einem Druck von 0,1 bis 10 bar eingetragen wird. Die Strahlen des in die Tränkkammer eintretenden Kunststoffes treffen im wesentlichen senkrecht auf das Fasermaterial auf, wodurch die Faserstränge verhältnismäßig breit aufgefächert und besonders rasch durchtränkt werden.

Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie auf eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.
  • Es ist bekannt, härtbare Stoffe, z.B. ungesättigte Polyester-, Melamin-, Phenolharze und dergleichen, mit Fasern in verschiedenster Form zu kombinieren. Dabei werden im allgemeinen die in Frage kommenden Fasermaterialien mit den Vorkondensaten solcher Produkte in einem Tränkbad imprägniert, was aufgrund der geringen Viskosität derartiger Einstellungen ohne größere Schwierigkeiten möglich ist. Der Nachteil der Kombination von Fasern mit härtbaren Stoffen besteht darin, daß einerseits eine relativ lange Tränkzeit erforderlich ist und andererseits die Dosiergenauigkeit der härtbaren Stoffe häufig unzureichend ist, da diese zum Teil wieder aus dem Fasermaterial herausgedrückt werden, wenn das Fasermaterial über Walzen geführt wird.
  • Auch die Kombination von Fasern mif Thermoplasten ist bekannt. Dabei handelt es sich jedoch meist nicht um eine Imprägnierung, sondern lediglich um eine Oberflächenbeschichtung von Geweben, Vliesen und dergleichen. Vor allem soll der textile Charakter, also die textile Geschmeidigkeit derartiger Halbzeuge erhalten bleiben. In Ausnahmefällen wird auch imprägniert, z.B. mit Pasten, Lösungen oder Dispersionen. Bei diesen Verfahren ist es jedoch immer notwendig, Lösungsmittel-oder -bei Kunststoffdispersionen -Wasser zu entfemen. Das bringt mit sich, daß durch den aufwendigen Trockenprozeß eine Anreicherung des Kunststoffes in der Oberfläche der Halbzeuge entsteht. Die Imprägnierung ist nicht homogen. Lufteinschlüsse in den Halbzeugen sind, wenn überhaupt, nur mit hohem Aufwand zu verhindern.
  • Wichtig bei der Herstellung hochfester faserverstärkter Halbzeuge ist eine vollständige Benetzung aller Faserelemente mit Kunststoff. Darüber hinaus dürfen die Faserelemente nicht brechen und es soll ein Minimum an Kunststoff im Halbzeug verbleiben, um den Abstand zwischen benachbarten Fasern möglichst klein zu halten. Die bekannten Verfahren konnten diese Bedingungen nicht vollständig erfüllen.
  • Es war daher Aufgabe der Erfindung ein einfaches und rasch durchzuführendes Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung von Halbzeugen aus. faserverstärkten Kunststoffen zu schaffen, bei dem eine sehr gleichmäßige Verteilung des Kunststoffs, auch bei höheren Viskositäten, im Fasermaterial erreicht wird und ein als optimal erkanntes Mengenverhältnis Fasermaterial/Kunststoff während nachfolgender Verfahrensschritte beibehalten wird.
  • Zur Lösung dieser Aufgabe werden die Maßnahmen nach dem Kennzeichen des Anspruchs 1 vorgeschlagen.
  • Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren ist es möglich, durch eine einfache Arbeitsweise, bei der nur Tränkkammer und Kalibrierdüse ausgetauscht werden, Fasermaterial in praktisch jeder gewünschten Gestalt sowohl mit durch Strahlung oder Peroxiden härtbaren Kunststoffen als auch mit thermoplastischem Kunststoff zu durchtränken.
  • Als durch Strahlung oder Peroxide härtbare Kunststoffe können alle Kunstharze verwendet werden, die durch freie Radikale vernetzt werden können, wie z.B. ungesättigte Polyesterharze, ungesättigte und gesättigte Acrylharze, modifizierte Epoxyharze, modifizierte Polyurethanharze oder Mischungen dieser Harze. Außerdem können mit Erfolg auch Gemische dieser Harze mit damit mischpolymerisierbaren ungesättigten Monomeren verwendet werden.
  • Geeignete thermoplastische Kunststoffe sind beispielsweise Olefinpolymerisate, wie Polyethylen oder Polypropylen; Styrolpolymerisate, wie Polystyrol oder Copolymere des Styrols mit bis zu 50 Gew.% Acrylnitril, a-Methyl-styrol, Maleinsäureanhydrid, Methylmethacrylat, sowie kautschukmodifizierte Styrolpolymerisate, vorzugsweise solche, die 2 bis 25 Gew.% eines Butadienkautschuks enthalten; Chlor enthaltende Polymerisate, wie Polyvinylchlorid, Polyvinylidenchlorid oder chlorierte Polyolefine; Polyamide, Polymethylmethacrylat, Polyester aus Terephthalsäure und gesättigten Diolen, Polycarbonat sowie Mischungen dieser Polymerisate.
  • Diese Kunststoffe können die üblichen Zusatzstoffe, wie Füllstoffe, Pigmente, Farbstoffe, Antistatika, Stabilisatoren, Flammschutzmittel oder Gleitmittel enthalten. Ihre Viskosität beträgt im allgemeinen 1 bis 100 Pa.s.
  • Als Fasermaterialien kommen strang-oder bandförmige Gebilde aus natürlichen und synthetischen organischen Fasern, wie z.B. Aramid, Polyamid-, Polyester-, Polyacrylnitril-, Polyvinylchlorid-, Polyvinylalkohol-, Baumwoll-, Hanffasem und dergleichen sowie aus anorganischen Fasern, z.B. Gtasfasem, Kohlenstoffasem usw. in Betracht. Unter diesen sind Glasfasem, Kohlenstoffasern, Polyesterfasern und Polyvinylalkoholfasem besonders bevorzugt. Diese Fasern können bei ihrer Verwendung in Form eines Gams, eines Vorgespinstes, in Form von gebundenen Stapelfasem oder in Form eines Gewebes, Gewirkes oder Vlies vorliegen. Für einen besseren Zusammenhalt der Fasem sind diese üblicherweise mit Bindern auf Kunststoffbasis beschichtet. Glasfasern sind mit üblichen Schlichten behandelt, die z.B. einen Haftvermittler auf Silan-oder Chrombasis enthalten.
  • Im allgemeinen wird das Fasermaterial von Vorratsrollen abgenommen und durch eine Tränkzone geführt. Der in pumpfähiger Konsistenz vorliegende Kunststoff wird in einem Kreislauf umgewälzt, wobei dieser Kreislauf die Tränkzone einschließt. Das Rückführverhältnis, definiert als Rückflußmenge zu Fördermenge, kann zwischen 0,01 und 0,9 liegen, vorzugsweise zwischen 0,1 und 0,5. Das wesentliche Merkmal der Erfindung liegt darin, daß der fließfähige Kunststoff auf Drücke von etwa 0,1 bis etwa 10 bar gebracht wird, der dann in Geschwindigkeit umgesetzt wird, wobei der Kunststoff meist in mehreren Teilströmen in die Tränkstrecke eingeleitet wird und dort im wesentlichen senkrecht auf das zu imprägnierende Fasermaterial aufgegeben wird. Nach dem Auftreffen des Kunststoffes auf das Fasermaterial strömt er eine Wegstrecke parallel in dessen Laufrichtung -Gleichstromfahrweise vorausgesetzt -und "schiebt" es zumindest zum Teil aus der Tränkstrecke heraus. Dadurch ergeben sich nur extrem kleine Abzugskräfte, womit ein zu enges Aneinanderrücken der Monofilamente und damit mangelhafte Entlüftung und unzureichende Kunststoffaufnahme vermieden werden. Bei Viskositäten von z.B. 5 bis 10 Pa.s und ca. 50 m/min Durchlaufgeschwindigkeit liegen nur etwa 10-3 N/tex Abzugsspannung vor. Die Geschwindigkeit, mit der das getränkte Fasermaterial durch die Tränkzone gefördert wird, beträgt, je nach Größe der übrigen Parameterwerte, bis zu 2 m/s.
  • Im Anschluß an die Tränkzone wird das durchtränkte Fasermaterial in einer entsprechenden Einrichtung kalibriert. Diese ist so gestaltet, daß sich beim Durchlauf des imprägnierten Verstärkungsmaterials vor einer düsenartigen Verengung ein Druck aufbaut, der zur Sicherstellung optimaler Tränkung und Entlüftung dient und den Überschußkunststoff aus der Einlauföffnung oder einem seitlich an der Kalibriervorrichtung angebrachten Ablaufstutzen herausschiebt. Die Querschnittsabmessungen des getränkten Fasermaterials sind vom Querschnitt der Kalibriervorrichtung abhängig sowie von der Art des verwendeten Verstärkungsmaterials und des Kunststoffes.
  • Das getränkte Fasermaterial kann entweder sofort weiterverarbeitet oder als Halbzeug aufgerollt und gelagert werden. Die Weiterverarbeitung erfolgt in der Regel nach den bekannten Wickelverfahren. Aus den erfindungsgemäß getränkten strang-oder bandförmigen Verstärkungs materialien lassen sich insbesondere hochfeste Fertigteile, wie Druckbehälter, Antriebs-und Kurbelwellen, Pleuel, Federn und andere Maschinenelemente herstellen.
  • Insbesondere das mit hochviskosen, gefüllten Kunststoffansätzen getränkte Fasermaterial kann nach einem weiteren Merkmal der Erfindung unmittelbar nach dem Tränk-und Kalibrierprozess aufgespult und die Spulen in Segmente aufgeschnitten werden. Auf diese Weise wird eine faserverstärkte Masse erhalten, die für das Pressen, Spritzen und Spritzprägen geeignet ist. Diese Masse enthält praktisch keine Lufteinschlüsse, ist gut handhabbar und sehr wirtschaftlich zu verarbeiten (weitgehende Automatisierung ist möglich). Die so hergestellten Formteile zeichnen sich durch vergleichsweise hohe mechanische Daten und gute Oberflächenqualität aus.
  • Die zerschnittenen Spulen des mit hochviskoser Kunststoffpaste getränkten Fasermaterials können gegebenenfalls vor der Weiterverarbeitung mittels Spritzen oder Pressen auch zu größeren z.B. zylindrischen Gebinden vorgeformt werden.
  • Es ist auch möglich die noch nicht zerschnittenen Spulen erst bei der Beschickung der Spritzmaschine aufzuschneiden oder unaufgeschnitten in eine Schneckenspritzmaschine zu geben, wodurch eine mehr oder weniger starke Zerteilung des Fasermaterials durch die Schnecke vorgenommen wird.
  • Die Erfindung erstreckt sich auch auf eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens. Diese Vorrichtung besteht in einer Ausführungsform für den unteren Bereich der angegebenen Viskositäten aus einem Vorratsbehälter für den fließfähigen Kunststoff und einer Tränkkammer, die über eine eine Pumpe enthaltende Zuführleitung und eine Rückführleitung mit dem Vorratsbehälter verbunden ist. Die Tränkkammer weist mehrere Düsen und Überströmkanäle auf, die jeweils im Bereich einer Nebenkammer angebracht sind, von denen die eine Nebenkammer an die Zuführleitung und die andere Nebenkammer an die Rückführleitung anschließt. Auf diese Weise kann der Kunststoff zur Erhöhung des Impulses der Strömung im Überschuß in die Tränkkammer gefördert werden. Für das Durchtränken des Fasermaterials nicht benötigter Kunststoff wird zum Vorratsbehälter zurückgeführt.
  • In vorteilhafter Weise kann die Vorrichtung so ausgestaltet sein wie in den Ansprüchen 4 bis 6 angegeben. Insbesondere wenn die Ausbildung so erfolgt, wie ir6 den Ansprüchen 4 und 5 angegeben, ist eine sehr rasche Durchtränkung des Fasermaterials sichergestellt. Durch die zwischen den Nebenkammem zur Förderrichtung des Fasermaterials parallel verlaufende Strömung des Kunststoffes wirken Vorschubkräfte auf das Fasermaterial, so daß die für den Transport des getränkten Fasermaterials erforderliche Abzugskraft sehr klein gehalten werden kann.
  • Für den oberen Bereich der angegebenen Viskositäten wird der fließfähige Kunststoff direkt im Querstrom zur Laufrichtung des Verstärkungsmateriales geführt unter Wegfall der Nebenkammem.
  • Die Erfindung wird nachfolgend unter Hinweis auf die Zeichnung anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert.
  • Im wesentlichen besteht die Vorrichtung aus einem Gehäuse (2), in dem eine kanalförmige Tränkkammer (3) ausgebildet ist, deren stimseitige Öffnungen (4) und (5) dem Querschnitt des Fasermaterials zumindest näherungsweise angepaßt sind. Das Fasermaterial wird von einer Vorratsrolle (1) abgezogen. In die Tränkkammer (3) führen mehrere, diametral gegenüberliegende und gegeneinander versetzte Düsen (6). Sämtliche Düsen sind im Bereich einer Nebenkammer (7) angebracht, welche über eine Zuführleitung (10) mit dem Vorratsbehälter (12) in Verbindung steht. Mit - (9) ist eine weitere Nebenkammer bezeichnet, die mehrere Uberströmkanäle 8 aufweist und durch eine Rückführleitung (11) ebenfalls mit dem Vorratsbehälter (12) verbunden ist.
  • Der Vorratsbehälter (12) für den Kunststoff ist im allgemeinen mit einem Heizmantel (13) versehen. Ein Rührorgan ist angedeutet. Mit Hilfe einer Pumpe (14) wird der Kunststoff durch die Zuführleitung (10) unter Druck in die Nebenkammer (7) gefördert, aus der er dann in Form von Strahlen mit hoher Geschwindigkeit und entsprechendem Impuls auf das Fasermaterial in der Tränkkammer (3) auftrifft. Hierdurch wird das Fasermaterial aufgebrochen und durchtränkt. Dabei sind Strömungsrichtung des Kunststoffes und Förderrichtung des Fasermaterials gleich. Eine der Förderrichtung des Fasermaterials gegenläufige Strömungsrichtung des Kunststoffes ist denkbar.
  • Das mit Kunststoff getränkte Fasermaterial wird nach dem Verlassen der Tränkkammer (3) kalibiert. Beim Durchlauf durch eine solche Kalibriereinrichtung (15) werden Kunststoff und Fasermaterial in eine gewünschte Querschnittskonfiguration gebracht, überschüssiger Kunststoff wird abgestreift und über die Leitung (16) in den Kreislauf zurückgeführt.
  • Im Anschluß an die Kalibriereinrichtung (15) ist eine Heiz-bzw. Kühleinrichtung (17) vorgesehen, in der der Kunststoff durch Strahlungswärme verfestigt oder durch Kühlung in festen Zustand überführt wird. Dabei entsteht ein Halbzeug, welches unmittelbar anschließend einer Weiterverarbeitung zugeführt oder auf einer Rolle (18) aufgewickelt werden kann.
  • Für die Herstellung von Halbzeug in Form von Spritz-oder Pressmasse schließen sich i.a. eine Schneid-und eine Kompaktiervorrichtung herkömmlicher Bauart an (nicht dargestellt).

Claims (6)

1. Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung von Halbzeug aus faserverstärkten Kunststoffen, bei dem Fasermaterial in gebundener Form mit fließfähigem Kunststoff durchtränkt und das getränkte Fasermaterial kalibriert wird, dadurch gekennzeichnet, daß der fließfähige Kunststoff in einem Kreislauf umgewälzt und in mehreren Teilströmen unter einem Druck von etwa 0,1 bis etwa 10 bar in eine Tränkzone injiziert wird, wobei die Strahlen des in die Tränkzone eintretenden Kunststoffes im wesentlichen senkrecht auf das durch die Tränkzone geführte Fasermaterial auftreffen.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das mit Kunststoff getränkte Fasermaterial unmittelbar nach dem Tränk-und Kalibrierprozess aufgespult und die Spulen in Segmente aufgeschnitten werden.
3. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen Vorratsbehälter (12) für den fließfähigen Kunststoff und eine Tränkkammer (3), die über eine eine Pumpe (14) enthaltende Zuführleitung (10) und eine Rückführleitung (11) mit dem Vorratsbehälter verbunden ist, wobei die Tränkkammer mehrere Düsen 6 und Überströmkanäle (8) aufweist, die jeweils im Bereich einer Nebenkammer (7, 9) angebracht sind, von denen die eine Nebenkammer (7) an die Zuführleitung (10) und die andere Nebenkammer (9) an die Rückführleitung (11) anschließt.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gL kennzeichnet, daß die Düsen (6) bzw. Überströmkanäle (8) in gegenüberliegenden Wandbereichen der Tränkkammer (3) angebracht sind.
5. Vorrichtung nach den Ansprüchen 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß die gegenüberliegenden Düsen (6) in Bewegungsrichtung des Fasermaterials gegeneinander versetzt angeordnet sind.
6. Vorrichtung nach den Ansprüchen 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Summe der Querschnitte der Überströmkanäle (8) ein Mehrfaches der Querschnitte der Düsen (6) ist und zumindest näherungsweise dem Querschnitt der Tränkkammer (3) entspricht.
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